馬齒莧（Portulaca oleracea）的秘密

 

馬齒莧。圖片來源：維基百科

第一次對馬齒莧有深刻印象，是讀張拓蕪的《代馬輸卒》系列。在書中，張拓蕪提到他們駐紮在江蘇時，因為吃太多螃蟹導致腹瀉，經當地居民提供秘方：馬齒莧。張拓蕪還提到馬齒莧的口感「帶酸而滑溜」！

馬齒莧（Portulaca oleracea）又名馬生菜、馬齒菜、馬屎莧、五行草、酸莧、豬母乳、馬勺菜、地馬菜、馬蛇子菜、長壽菜、老鼠耳、寶釧菜、螞蚱菜，是馬齒莧科馬齒莧屬植物。馬齒莧廣泛分布於世界各地，既可食用也具有藥用價值。這種植物富含營養素，如胡蘿蔔素、維生素C、維生素E和ω-3不飽和脂肪酸，並且能夠適應極端的環境條件，如高溫、乾旱、高濕、高鹽和低營養水平 。中醫用地上全草入藥。味甘酸、性寒、無毒。功效為清熱解毒，散血消腫，除濕止痢，利尿潤肺，止渴生津。 主治痢疾、癰瘡腫毒、臁瘡、消渴生津、小便不通、白喉、久咳、蟯蟲、男性陰囊濕疹、婦女赤白帶下、子宮出血、痔瘡出血、乳瘡。在希臘的民間馬齒莧用於便秘和泌尿系統炎症的治療。古羅馬的老普林尼認為馬齒莧的藥效很好，以至於建議大家佩戴馬齒莧以驅邪 （《博物志》 20.120）。

最近的一項研究，特別關注了馬齒莧在光合作用中的兩種不同途徑：C4途徑和景天酸（CAM）途徑。原來，馬齒莧也是C4植物；但是在乾旱條件下，馬齒莧會轉而進行CAM代謝，這是一種適應性策略。

研究團隊發現馬齒莧發生過兩次全基因組重複（WGD）事件，一次古老的WGD（P-β）發生在馬齒莧和仙人掌科的共同祖先中，大約在6600萬年前，另一次（Po-α）則特定於馬齒莧的系譜，約在774萬年前 。

研究團隊發現，與相關物種相比，馬齒莧中涉及C4和CAM途徑的關鍵酶/運輸蛋白的基因拷貝數量更多。特別是，Po-α WGD事件產生了用於光合作用的磷酸烯醇丙酮羧化酶（PEPC）基因拷貝，而P-β WGD事件則產生了兩個功能差異化的β-碳酸酐酶（β-CA）基因，這些基因參與了C4+CAM途徑 。

此外，研究團隊還發現了馬齒莧的基因組中存在較多的全基因組重複事件，這些事件對於增加與C4和CAM途徑相關的基因拷貝數量有重要影響 。

總而言之，這篇文章提供了對馬齒莧中C4和CAM途徑起源和演化過程的深入了解，並指出這些發現對於未來將C4或CAM代謝途徑整合到作物中具有潛在的應用價值 。

參考文獻：

Wang X, Ma X, Yan G, Hua L, Liu H, Huang W, Liang Z, Chao Q, Hibberd JM, Jiao Y, Zhang M. Gene duplications facilitate C4-CAM compatibility in common purslane. Plant Physiol. 2023 Aug 17:kiad451. doi: 10.1093/plphys/kiad451. Epub ahead of print. PMID: 37587696.